[손에 잡히는 스마트 그리드] 제1차 지능형 전력망 기본 계획 해설 : 제도 개선

기사 분류 > 전기기술

[손에 잡히는 스마트 그리드] 제1차 지능형 전력망 기본 계획 해설 : 제도 개선 - 요금제도, 수요 관리, 전력 시장, 동반 성장

2012년 9월 13일 (목) 11:28:46 | 지면 발행 ( 2012년 8월호 - 전체 보기 )

전력에 정보 · 통신 기술을 접목한 산업 융합화에 가속도가 붙었다. 전력 공급자와 소비자 사이 양방향 통신, 실시간 요금, 지능형 수요 반응, 전기차, 가상 발전 시스템 등 다양한 신기술이 등장했다. 지식경제부는 7월 18일 지능형 수요 관리로 부하를 2012년 5만㎾, 2016년까지 120만㎾절감하고, 2016년까지 스마트 계량기를 1000만 대, 에너지 저장 장치를 20만㎾h, 전기차 충전기를 15만 기 보급하며, 7대 스마트 그리드 거점 도시를 구축하겠다는 내용을 담은 제1차 지능형 전력망 기본 계획을 발표했다. 1차 기본계획의 목표는 2016년 7대 광역권별 스마트 그리드 거점 도시 구축으로 2021년 광역 단위 스마트 그리드 구축, 2030년 국가 단위 스마트 그리드 구축을 위한 교두보에 해당한다. 이달에는 '손에 잡히는 스마트 그리드'첫 번째로 1차 기본 계획의 주요 내용인 제도 개선, 시장 창출, 기술 개발, 기반 조성 중 먼저 제도 개선에 관해 살펴보았다. ※ 이해를 돕고자 본 기사 말미에 '스마트 그리드 용어 사전'을 게재했다.

지식경제부는 스마트 그리드를 구축해 제2기 국민 발전소 건설을 뒷받침하기로 했다. 지경부는 7월 18일 '제1차 지능형 전력망 기본 계획'을 발표하면서 "상가 · 빌딩에 스마트 계량기(AMI), 에너지 저장 장치(ESS)를 구축해 전기 사용 절감과 전력 피크 절감을 유도하고, 스마트 계량기와 에너지 저장 장치를 이용해 분산된 수요 감축을 모아 피크 수요를 절감하는 지능형 수요 관리를 도입 · 확산해 국민 발전소 건설에 동참하겠다"고 밝혔다.

지경부는 지능형 수요 관리를 통해 부하를 2012년 5만㎾, 2016년까지 120만㎾(화력발전소 2기 규모) 절감하기로 했다. 이를 위해 2016년까지 스마트 계량기, 에너지 저장 장치, 전기차 충전기를 본격적으로 보급하고, 7대 광역 경제권별로 스마트 그리드 거점 도시를 구축할 계획이다. 스마트 계량기를 2016년까지 전체 고객의 50%(약 1000만 호)에 보급하고, 중대형 에너지 저장 장치를 올해 5대(200㎾h 기준) 시범 보급을 거쳐 2016년까지 20만㎾h(10만 가구 피크 사용량)를 보급하고, 전기차 충전기를 전기차 보급 목표와 연계해 올해 공공 부문부터 구축해 2016년까지 15만 기를 설치하기로 했다. 또한, 업계 및 지자체 수요 조사, 사업 모델 콘테스트 등을 통해 스마트 그리드 거점 도시 추진 계획을 2013년 초 마련해 2016년까지 7대 스마트 그리드 거점 도시를 구축하기로 했다. 한편, 요금제 다양화, 전력 시장 단계적 개방, 지능형 서비스 사업자육성 등을 통해 소비자 선택권 보장 및 신규 사업자를 육성하기로 했다.
조 석 지경부 제2차관은 "2010년 1월 스마트 그리드 국가 로드맵 수립, 2011년 11월 지능형 전력망법 제정 · 시행, 2009년 12월∼2013년 5월 제주실증 단지 등을 통해 제도적 기반 마련 및 기술 검증이 이뤄졌다"고 평가하고, "향후 스마트 그리드 초기 시장 창출을 위해 인프라 보급 확산, 7대 거점 도시 광역 경제권별 구축, 지능형 서비스 사업자 육성을 적극 추진하겠다"고 밝혔다.

* 위 이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다.

광역권별 7대 스마트 그리드 거점 도시 구축
전력 공급자와 소비자 사이 양방향 통신, 실시간 요금, 지능형 수요 반응, 전기차, 가상 발전 시스템 등 다양한 신기술 등장. 이 모두 전력에 정보 · 통신기술을 접목한 산업 융합화의 결과물이다. 신기술은 이제 소비자의 선택권을 높임으로써 소비자의 욕구를 충족시키는 전력망으로 진화하는 중이다.
제1차 지능형 전력망 기본 계획(2012∼2016년) | 기본계획은〈지능형 전력망 구축 및 이용 촉진에 관한 법률〉에의거해5년마다수립하고,〈 저탄소녹색성장 기본법〉에 의거해 녹색성장위원회의 심의를 거쳐 확정 · 시행해야 한다. 1차 기본 계획 목표는 2016년까지 거점 도시 스마트 그리드 구축이다. 이를 위한 추진 전략 ⇒ 정책 방향은 ▲스마트 그리드 산업 생태계 조성(기반 조성) ⇒ 산업 진흥을 위한 기반 조성 ▲R&D - 실증 - 사업화의 선순환 구조정착(기술 개발) ⇒ 체계적인 기술 개발 계획 수립 및 시행 ▲실증 · 보급 · 거점 도시 단계적 지원(시장 창출) ⇒ 정부 주도로 초기 시장 창출 ▲다양한 요금제 및 경쟁 도입(제도 개선) ⇒ 제도 개선을 통한 진입 장벽 제거다.

다양한 선택형 요금제 도입
현재 경직된 요금제로 말미암아 가격 신호에 따른 소비자 반응에 한계를 드러내고, 수요 패턴에 따른 합리적 소비를 제한해 소비자 선택권을 제약하는 상황이다. 주택용 저압 사용자에게 고정 요금만 제공하며, 산업용 · 일반용 고압 사용자 중 계약 전력 300㎾ 이상은 계시별(계절별, 시간대별) 요금을 적용하고 300㎾ 미만은 계절별 요금을 적용한다. 또한, 교육용 고압은 계약 전력 1000㎾ 이상에 대해서만 계시별 요금을 적용한다.
스마트 그리드를 활성화하려면 단계별로 다양한 차등 요금제를 도입해야 한다. 계시별 요금제를 확대하기 위한 전제 조건이 스마트 계량기 보급이다.
일반용, 산업용, 교육용은 스마트 계량기를 구축했으므로 계시별 요금제를 확대할 수 있다. 반면, 주택용 저압은 스마트 계량기 구축과 연계해 계시별 요금제를 확대해야 한다.
이에 따라 지경부는 고압 전력 소비자를 대상으로 계시별 요금제(TOU) 적용을 확대하기로 했다(전체 100㎾ 이상 고압 소비자(16만 호)로 단계적으로 확대). 또한, 2012년 하반기 이후 대규모 산업체를 대상으로 선택형 최대 피크 요금제(CPP)를 도입하기로 했다. 강력한 가격 기능에 의해 연중 최대 전력 피크를 억제하는 요금제로, 희망 기업(1000㎾ 이상)에 한해 연중 최대 피크 발생일과 시간대에 고율의 할증 요금을 부과하고 평상시에 요금을 할인하는 것이다. 지경부가 밝힌 요금제 안은 최대 피크 시 5~10배 할증하고, 평상시 3% 할인하며, 피크 시간은 전기 사업자가 연 23일 이내에 결정해 소비자에게 사전 통보하는 것이다.

* 위 이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다.

주택용 등 저압 전력을 대상으로 다양한 선택형 요금제를 확대하기로 했다. 2012년 희망 가구 1만 호에 대해 선택형 요금제 시범 사업을 확대 실시해 저압 원격 검침 시스템을 개선(PLC 통신, 모뎀 등)하고, 소비자 수요 반응 효과를 검증할 예정이다.
2013년 이후 주택용 선택형 요금제를 설계 · 도입 검토한 후 시범 사업 시 기술 검증, 수요 효과, 요금 증감 등을 분석해 시행을 검토할 예정이다. 2014년부터 스마트 그리드 거점 지구 등을 중심으로 선택형 요금제를 확대 적용하기로 했다. 스마트 계량기 보급 지역, 거점 지구 등의 소비자가 대상이다.

지능형 수요 관리 확대
수요 관리란 피크 부하를 이전하기 위해 시간대별 전력 소비량을 관리해 감축하는 활동으로, 공급 측면에서 발전 용량을 확대하는 것에 대응한다. 제5차 전력 수급 기본 계획(2010∼2024년)에서 이미 최대 전력 수요의 5%(2016년 410만㎾로 예측)를 부하 관리로 감축한다는 목표를 제시했다. 수요 관리는 전력 수급 안정을 위한 비용 효과적 수단이자, 단기 수급 대응(예비력 확보)과 발전소 건설의 불확실성을 해소하기 위한 대안이다. 2012년 상시 수요 조정에 495억 원, 비상시 수요 조정에 10억 원의 예산을 책정했다.
현행 수요 관리는 대형 산업용 위주로 추진하다보니 수요 자원 개발은 포화 상태며, 부하 관리 기기 보급도 축냉 설비 등 전통적 설비 중심이다. 또한, 수요 자원의 90% 이상이 대형 산업용 부하에 치우쳤다(철강 시멘트가 90%를 차지).

스마트 그리드 기술을 이용해 중소 규모 신규 자원을 발굴하고 에너지 저장 장치, 에너지 관리 시스템 등 새로운 부하 관리 기기 보급과 연계해야 한다. 지능형 전력망 서비스(수요 관리 분야) 전문 기업의 참여를 활성화해 신산업을 육성하고 효율성을 개선해야 한다.
지경부는 2012년부터 지능형 수요 관리 사업을 신규 도입하고 스마트 계량기, 에너지 저장 시스템, 에너지 관리 시스템 보급 등과 연계해 단계적으로 확대하기로 했다. 지능형 수요 관리란, 지능형 수요 관리 사업자가 빌딩, 오피스 등의 수요 자원을 발굴해 피크 시 전력 수요를 감축하는 것이다(2012년 지능형 수요 관리 시범 사업, 25억 원) 2013년부터 지정 기간제와 주간 예고제를 단계적으로 축소하고 수요 자원 시장을 확대하기로 했다. 2013년부터 수요 관리 전全주기를 관리하는 '수요 관리 전문 서비스업자'육성 방안을 마련하기로 했다. 수요 관리 주기구성은 수요 자원 발굴 → 에너지 사용 진단 → 기기설치 → 수요 반응 프로그램 참여 → 수익 배분이다.
2012년부터 지능형 전력망 정보 제공 및 공동 활용 체계를 구축하고, 2016년 이후 사업 성과를 분석해 정부 예산 지원을 줄이는 대신 전력 시장에서 시장 원리에 따라 직접 거래하는 방안을 검토하기로 했다. 미국 등 선진국에선 부하 자원을 발전 자원과 경쟁시켜 전력 시장에서 거래하고 있다.

* 위 이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다.

소비자에게 사업자 선택권 부여
미국 등 선진국은 지능형 전력망 서비스 사업자에게 전력 시장을 개방했다. 수요 관리 서비스 사업자가 용량 시장 등 전력 시장의 다양한 서비스에 참여해 전력 공급의 신뢰도를 높이고 효율성을 개선하고 있다. 또한, 에너지 저장 장치를 이용한 주파수 조정 서비스 등 보조 서비스 시장에 참여하도록 실증 및 전력 시장 규칙을 개정했다. 매 순간 변동하는 전력 수요에 대비해 발전기 출력을 낮춰 운전하면서 대응하는데, 이를 저장 장치가 담당하면 전력 생산의 효율성을 높일 수 있다. 현재 우리나라는 주파수 조정을 위해 일부 석탄발전소 출력을 5% 감축해 운전(1.1GW)하는데, 이를 모두 저장 장치로 대체하면 연간 5,000억 원 이상 절감할 수 있다.
현재 지능형 전력망 서비스 사업자가 전력 시장에 참여할 수 있는 제도적 장치는 없다. 즉, 지능형 수요 관리, 에너지 저장, 분산 중계 서비스 사업자 등이 도매 전력 시장에 참여할 수 있는 법적 근거가 없다. 현재 소매 전력 시장은 독과점 구조로 신규 서비스 사업자가 참여할 수 없는 구조다. 도 · 소매 전력 시장에 참여하지 않으면 지능형 전력망 서비스 사업의 비즈니스 모델 개발에 한계가 있다.
따라서 제주 실증 단지 전력 시장을 기반으로 거점도시에 도입할 다양한 서비스 자원을 수용할 양방향 전력 시장이 필요하다. 수요 관리 시장과 발전 시장이 분리된 현행 전력 시장을 통합해 수요 자원과 발전 자원 간 경쟁을 유도해야 한다. 에너지 저장 장치의 주파수 조정 서비스 제공과 같이 다양한 자원의 특성을 고려한 전력시장 상품을 개발해야 한다.
중기적으로 거점 도시를 에너지 특구로 지정해 거점 도시에 한해 소매 전력 시장을 개방하고 지능형 전력망 서비스 사업자와 기존 사업자 간 서비스 경쟁을 벌이게 해야 한다. 거점 도시에서 소비자의 공급자 선택권을 보장(경쟁 도입)하고, 정부가 제시하는 표준 요금제와 별도로 지능형 서비스 사업자의 자율적인 요금 설계를 허용하며, 정부는 기본 공급 조건에 대한 승인 및 소비자보호제도를 시행해야 한다.
이에 따라 지경부는 지능형 전력망 서비스 사업자에게 개방 전력 시장을 제공하기로 했다. 2012년 전기차 충전 사업자의〈전기사업법〉상 법적 지위(판매/재판매 사업자 등)를 부여하는 방안을 검토하고, 2013년 지능형 전력망 사업자의 시장 참여 허용을 위한 전력 도매 시장 개방 방안을 마련해 경쟁 체제 도입을 검토하기로 했다. 또한, 2014년 거점 도시 전력 소매 시장 개방을 우선 적용하고, 스마트 그리드 확산에 따라 적용 지역 확대를 검토하기로 했다.

지능형 전력망 생태계 육성
대기업과 중소기업 간 특징은 상생을 위한 기술협력보다 거래를 통해 생긴 부가가치 분배를 둘러싼 경쟁 관계의 지속이다. 중소기업은 인력, 자금 등의 열세로 대기업에 종속된 형태며, 해외 사업 전문가 및 경험 부족으로 해외 진출에 어려움을 겪는다. 제주 실증 사업에 참여하는 중소기업은 150여 사에 달하지만, 독자적인 해외 진출 중소기업은 전무하다. 제주 실증 사업에서 이종 산업 간 융합 사업 모델 개발이 미흡하다. 실증 사업에 통신 사업자, 가전 사업자 등이 참여하나, 시너지 효과를 나타낼 사업 모델 개발은 미진한 실정이다.
중소기업의 역량을 강화하려면 맞춤형 지원 정책을 개발해 시행하고, 대 · 중소기업 동반 진출을 통해 균형 있는 해외 시장 진출 전략을 마련해야 한다. 또한, 이종 기업 간 네트워크형 협력을 촉진할 전략 수립이 필요하므로 이종 산업의 결합 촉진을 제도적으로 뒷받침할 정책을 개발해야 한다.
지경부는 2012년부터 중소기업의 혁신 역량 강화를 위한 차별화 지원 전략을 마련하기로 했다. ▲기술 개발 - 중소 · 중견기업 R&D 지원 비중 및 주도적 역할 확대(전력산업 융합 원천 기술 개발 사업 : 2011년 22.3% → 2016년 30%). ▲보급 사업 - 중소기업 공공사업 수주 확대를 위해 사업 추진 시 선정 가점 부여, 정부 지원 비율 상향 등 중소기업 우대 추진(스마트 그리드 보급 지원 정부 지원 비율 : 대기업 50% 이하, 중소기업 80% 이하). ▲인력양성 - 2013년 인력 양성 사업에 중소기업 특화 인력 양성 과정 신설 등이다. 또한, 중소기업의 글로벌 마케팅을 지원하고, 대기업과 중소기업 간 신뢰향상을 지원하고, 이종 산업 융합 지원 정책을 수립하기로 했다.